Рядовой потребитель с электричеством сталкивается, ежедневно заживая свет и включая тот или иной прибор в розетку. Выключатели друг от друга отличаются мало, а вот с розетками все гораздо сложнее. Попробуем разобраться, как устроена розетка.

Начнем с той, которая была изготовлена и установлена лет этак 10-15 назад. Она подключена всего к двум проводам. Изоляция одного из проводов обязательно должна иметь голубоватую или синюю окраску. Именно так определяется рабочий нулевой проводник. Ток по нему идет не от источника, а от потребителя. Этот провод вполне безобидный, и если схватиться за него, не прикасаясь ко второму, то ничего страшного и ужасного не случится.

А вот второй провод, окраска которого может быть любой, за исключением синей, голубой, желто-зеленой в полоску и черной, более опасный и коварный. Называется он фазный проводник.

Дотронувшись до этого провода, можно получить хорошенький разряд. И это не шутки, поскольку напряжение бытовой сети переменного тока 220 В, а любой ток, напряжение которого свыше 50 В, убивает человека за несколько секунд. Наличие напряжения на фазных проводниках можно определить специальными индикаторами. На рис. 1.12 показан один из таких индикаторов. Он выполнен в виде обыкновенной отвертки с плоским шлицем (встречаются индикаторные отвертки с крестообразным шлицем). Рукоятка, внутри которой встроена лампочка-диод, изготовлена из полупрозрачного пластика. Верхняя часть рукоятки - металлическая. Дотроньтесь рабочей частью индикатора до проводника, а большим пальцем руки - до металлической части на рукоятке. Если диод загорелся, трогать этот провод не стоит - он сейчас под напряжением. Заметьте, что при прикосновении к нулевому проводнику светодиод не заго рается (естественно, если этот проводник не соприкасается с фазным проводом).

Многие слышали такие загадочные слова, как одна фаза, три фазы, ноль, заземление, или земля, и знают, что это важные понятия в мире электричества. Однако не все понимают, что они обозначают. Тем не менее знать это обязательно. Не углубляясь в технические подробности, которые не нужны домашнему мастеру, можно сказать, что трехфазная сеть - это такой способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Вышесказанное надо немного пояснить. Любая электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному ток идет к потребителю (например, к чайнику), а по другому - возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь, то ток идти не будет. Вот и все описание однофазной цепи. Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым или просто фазой, а по которому возвращается - нулевым или нолем. Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему проводу на 120° (рис. 1.13). Более подробно на этот вопрос поможет ответить учебник по электромеханике. Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей. Это выгодно экономически - не нужны еще два нулевых провода. Подходя к потребителю, ток разделяется на три фазы, и каждой из них дается по нолю. В таком виде он обычно и попадает в квартиры и дома, хотя иногда трехфазная сеть заводится прямо в дом. Как правило, речь идет о частном секторе, и такое положение дел имеет свои плюсы и минусы.

Как видно из названия, трехфазная система состоит из трех источников электроэнергии и трех цепей, соединенных общими проводами линии передач.

Источником энергии для всех фаз является трехфазный генератор, условно показанный на рис. 1.14 и рис. 1.15 в виде трех обмоток: АХ, ВУ и CZ.

Рис. 1.12. Простейший индикатор

Рис. 1.16. Схема подключения трехэтажного дома

Обмотки фаз генератора можно было бы соединить шестью проводами (рис. 1.14) с нагрузками ZA, ZB, Zc и получить таким путем три независимые фазные цепи. Но если соединить концы обмоток фаз генератора X, Y, Z с концами трех нагрузок одним проводом, то можно сэкономить два соединительных провода (рис. 1.15). Такой способ соединения называется соединением звездой. Указанный общий провод называется нейтральным или просто нейтралью.

Поскольку очередность подключения трехфазных двигателей в качестве нагрузки оказывается существенной для установления направления их вращения, то для обеспечения этой однозначности приняты следующие условные цветовые обозначения фаз: А - желтая изоляция; В - зеленая; С - красная и нейтраль - черная.

Рис. 1.17. Электрическая схема соединения треугольником

При соединении звездой, кроме равного напряжения на зажимах каждой из фаз (фазного напряжения между фазой и общим проводом - (Уф), существует и напряжение между разными фазами, называемое линейным напряжением - (/„. Линейное напряжение в этом случае больше фазного в л/з раз.

Если ток во всех фазах оказывается одинаковым (такая нагрузка называется симметричной; примером может служить трехфазный двигатель), то ток в нейтральном проводе отсутствует и этот провод не нужен. Но другие подключаемые нагрузки бывают несимметричными, поэтому для них нейтральный провод необходим. На рис. 1.16 приведен пример подключения электропитания трехэтажного дома.

Несколько реже, чем соединение звездой, в трехфазных сетях применяют соединение треугольником (рис. 1.17). Обмотки фаз источника электродвижущей силы при этом соединяются так, что конец одной соединяется с началом следующей и т. д.

Преимуществом соединения фаз треугольником считается то, что даже при несимметричной нагрузке нет необходимости использовать четвертый провод. На рис. 1.18 показана схема осветительной сети жилого дома при соединении фаз приемников треугольником. Заметим, что подключение нагрузок в случае подведения напряжения от источника способом треугольника может быть произведено как треугольником, так и звездой.

Рис. 1.18. Схема осветительной сети при соединении фаз треугольником